(57)【要約】      （修正有）【課題】表面粗さが非常に小さく、しかも結晶の配向性がきわめて良好な単結晶質であり、光学特性に優れた緻密な金属膜および金属膜被覆部材、さらに光学被膜を提供する。【解決手段】表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である金属膜、およびこの金属膜が基材に形成された金属膜被覆部材である。光学被膜は金属膜からなり、可視光領域での反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内であり、光の入射角が１０〜５０°の範囲において反射率の変化量が０．５％以下であるか、光波長が２５０〜４００ｎｍでの反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上であることを特徴とする金属膜。
【請求項２】
可視光領域での反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内である請求項１記載の金属膜。
【請求項３】
光の入射角が１０〜５０°の範囲において反射率の変化量が０．５％以下である請求項２記載の金属膜。
【請求項４】
光波長が２５０〜４００ｎｍでの反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内である請求項１記載の金属膜。
【請求項５】
Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｗ，Ｚｎ，Ｓｉのうちの少なくとも一種である請求項１〜４のいずれかに記載の金属膜。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の金属膜が基材に形成されていることを特徴とする金属膜被覆部材。
【請求項７】
前記金属膜の表面に誘電体多層膜から成る反射防止膜が形成されていることを特徴とする請求項６記載の金属膜被覆部材。
【請求項８】
前記基材がガラス，セラミックス，半導体材料，金属材料またはプラスチックから成ることを特徴とする請求項６または７記載の金属膜被覆部材。
【請求項９】
プラズマ化された薄膜材料を１００℃以下に保持された基材の表面に蒸着させる薄膜形成方法によって形成された金属膜であって、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上であることを特徴とする金属膜。
【請求項１０】
前記基材の温度が８０℃以下の状態で形成された請求項９記載の金属膜。
【請求項１１】
可視光領域での反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内である請求項９または１０記載の金属膜。
【請求項１２】
光の入射角が１０〜５０°の範囲において反射率の変化量が０．５％以下である請求項１１記載の金属膜。
【請求項１３】
光波長が２５０〜４００ｎｍでの反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内である請求項９または１０記載の金属膜。
【請求項１４】
Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｗ，Ｚｎ，Ｓｉのうちの少なくとも一種である請求項９〜１３のいずれかに記載の金属膜。
【請求項１５】
チャンバ内において表面に金属から成る薄膜を形成すべき基材を保持する工程と、プラズマを生成させるためのガスを前記チャンバ内に供給する工程と、前記チャンバ内の空間に高周波電界を印加する工程と、前記チャンバ内で薄膜の原料となる蒸発材料を加熱して蒸発させる工程と、前記チャンバへのプラズマを生成させるためのガスの供給量を、前記基材に薄膜を形成する薄膜形成の初期よりも、その後の期間の方が少なくなるように制御するガス供給量制御工程とを具備し、薄膜形成の期間中に前記基材の温度を８０℃以下に保持する薄膜形成方法により形成されたことを特徴とする金属膜。
【請求項１６】
表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である請求項１５記載の金属膜。
【請求項１７】
前記基材と蒸発材料を保持するボートとの間に、このボート側を陽極側として直流電圧を印加する工程を含む薄膜形成方法により形成された請求項１５または１６記載の金属膜。
【請求項１８】
前記チャンバが、電気的に浮遊状態とされている薄膜形成方法により形成された請求項１５〜１７のいずれかに記載の金属膜。
【請求項１９】
表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である金属膜からなり、可視光領域での反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内であることを特徴とする光学被膜。
【請求項２０】
光の入射角が１０〜５０°の範囲において反射率の変化量が０．５％以下である請求項１９記載の光学被膜。
【請求項２１】
表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である金属膜からなり、光波長が２５０〜４００ｎｍでの反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内であることを特徴とする光学被膜。
【請求項２２】
前記金属膜が銀またはアルミニウムである請求項１９〜２１のいずれかに記載の光学被膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な金属膜および金属膜被覆部材、さらにこれを用いた光学被膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、装飾用、電気特性の改良、光学分野での用途等の目的から様々な基体に金属膜を施すことが行われている。これらの金属膜は、その目的に応じて、光沢や色味等の風合い、電気特性、光学特性といった金属自体が本来有している物理的特性が利用されているが、そのような物理的特性は永きにわたって損なわれることなく安定していることが望まれている。
とりわけ、銀やアルミニウムに代表されるような、反射鏡などの光学的用途に使用される金属膜の場合、反射率、分光特性、耐久性などの特性が重要な課題となっている。例えば、液晶プロジェクタ用の反射鏡やライトトンネルには、ガラス基材の表面に鏡膜として銀膜等の金属膜が形成されている。
しかしながら、液晶プロジェクタの光学系は反射鏡を多用するため、反射面で損失する光量を最小限にする必要がある。また、光線の反射において、スペクトルにむらがあると、投影画像の色むらに直接影響するため、使用する波長領域で平坦な反射特性が要求される。このとき、光線が反射面に入射する角度は１０°〜５０°の範囲になるため、角度変化における反射特性の変化も最小限にしなければならない。
【０００３】
一方、真空蒸着により形成される銀薄膜等の金属膜は、極めて耐環境性が悪く、蒸着後にそのまま大気中に放置すると、２４時間程度で表面に酸化膜が生じて、白く濁ってしまい、最悪の場合、黒色化して剥離してしまう。また、前記金属膜は、基材との密着性が十分でないと、基材との界面に水分が浸透し、腐食が生じる。
【０００４】
金属膜をガラス等の基材表面に形成する薄膜形成方法には、イオンプレーティング法が多く採用される。この方法は、減圧下で、加熱された蒸発源から蒸発した原子をグロー放電または高周波アンテナによるプラズマで部分的にイオン化し、負バイアス電圧をかけた基材に金属膜を蒸着させるものである。また、抵抗加熱によって蒸発源を加熱して気化させ、真空中で基材表面に付着させる、いわゆる抵抗加熱方式による真空蒸着法によっても金属膜は製造されている。
【０００５】
しかしながら、これらの方法によって得られる金属膜は、表面が粗く、また結晶の配向性が悪いため、前記したような高い反射特性を得ることは困難であった。また、前記したように、金属膜表面の酸化による白濁の発生や、基材との密着性が悪いという問題がある。
【０００６】
さらに、従来方式では、基材を所望の低温状態に保持することができないため、基材として使用できる材料が制限されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の主たる目的は、表面粗さが非常に小さく、しかも結晶の配向性がきわめて良好な単結晶質の金属膜および金属膜被覆部材を提供することである。本発明の他の目的は、耐熱温度の低い基材の表面にも形成可能であり、かつ基材との密着性に優れた金属膜および金属膜被覆部材を提供することである。本発明のさらに他の目的は、光学特性に優れた光学被膜を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、先に基材に対する密着性に優れた薄膜形成方法を提供すべく鋭意研究を重ねた結果、
ａ．チャンバ内の薄膜原料（蒸発材料）を保持したボートを直流電圧印加電源の陽極側に接続し、
ｂ．チャンバを電気的に接地されていない浮遊状態とし、さらに
ｃ．プラズマを発生させるためのＡｒガス等のガス供給量を、薄膜を形成する薄膜形成の初期よりも、その後の期間の方が少なくなるように制御することにより、
(1)基材保持部材とチャンバとの間で高周波放電が起きることもなく、チャンバ内のプラズマ中の荷電粒子がチャンバの内壁に引き寄せられることもないため、プラズマ中のイオン化した粒子またはプラスに帯電した粒子は、基材の表面へと効率的に導かれ、プラズマ中の電子はボート上の蒸発材料へと集中的に導かれることになり、
(2)プラズマが安定すると、蒸発材料へのプラズマからの電子ビームの照射によって、蒸発材料はプラズマに吸い上げられるように蒸発し、
(3)プラズマ中の電子が蒸発材料へ集中的に衝突して、蒸発材料に蒸発のためのエネルギーを与え、熱エネルギーに代わる高いエネルギーを得た蒸発材料は、低温でも容易に蒸発する。その結果、抵抗加熱等による蒸発材料の加熱エネルギーを格段に低減でき、蒸発源からの熱輻射による基材の温度上昇を抑制でき、低温での薄膜形成が可能になるという知見を得た。
このような知見に基づいて、本出願人は先に薄膜形成装置および薄膜形成方法について特許出願を行った（特願２００１−１６７１１）。
【０００９】
ところが、驚くべきことに、本発明者らは、このような装置および方法を用いて得られた金属膜は緻密で膜内欠陥が殆どないため、表面の粗さ（算術平均粗さ等）が非常に小さく（２ｎｍ以下）、また結晶の配向性がきわめて良好（一方向に結晶が揃っている）な単結晶質のものとなっているという新たな事実を見出した。このような金属膜が得られる理由は明らかではないが、蒸発材料が低温であるにもかかわらず電子照射により高エネルギー状態（励起された状態）になっていることに起因するものと推測される。すなわち、本発明の金属膜は、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の金属膜はこのような構成により、さらに以下のような特徴を有する。
(1)可視光領域（約４００〜７００ｎｍ）での反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内ときわめて小さい。
(2)光の入射角が１０〜５０°の範囲において反射率の変化量が０．５％以下ときわめて小さい。
(3) 光波長が２５０〜４００ｎｍ（紫外線〜青色領域）での反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内ときわめて小さい。
(4) 基材との密着性に優れる。
(5) 大気中に露出しても腐蝕がなく耐久性が飛躍的に改善される。
前記(3)〜(5)の特徴は特にＡｇ膜において顕著である。
【００１１】
本発明の金属膜としては、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｗ，Ｚｎ，Ｓｉのうちの少なくとも一種が挙げられる。
【００１２】
本発明の金属膜被覆部材は、前記金属膜が基材に形成されていることを特徴とする。さらに、本発明では、前記金属膜の表面に誘電体多層膜からなる反射防止膜が形成されていてもよい。また、反射防止膜に限らず、反射増加膜、保護膜等であってもよい。誘電体多層膜としては、例えばＭｇＦ2，ＴｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＺｒＯ2，ＳｉＯ2などが挙げられる。
【００１３】
前記基材としては、ガラス、セラミックス、半導体材料、金属材料、プラスチック等が挙げられる。また、本発明の金属膜は、プラズマ化された薄膜材料を１００℃以下、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下に保持された基材の表面に蒸着させる薄膜形成方法によって形成された金属膜であって、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上であることを特徴とする。
【００１４】
具体的には、本発明の金属膜は、チャンバ内において表面に金属から成る薄膜を形成すべき基材を保持する工程と、プラズマを生成させるためのガスを前記チャンバ内に供給する工程と、前記チャンバ内の空間に高周波電界を印加する工程と、前記チャンバ内で薄膜の原料となる蒸発材料を加熱して蒸発させる工程と、前記チャンバへのプラズマを生成させるためのガスの供給量を、前記基材に薄膜を形成する薄膜形成の初期よりも、その後の期間の方が少なくなるように制御するガス供給量制御工程とを具備し、薄膜形成の期間中に前記基材の温度を８０℃以下に保持する薄膜形成方法により形成されたことを特徴とする。この金属膜は、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である。
本発明では、前記基材と蒸発材料を保持するボートとの間に、このボート側を陽極側として直流電圧を印加する工程を含むのが好ましい。また、前記チャンバは、電気的に浮遊状態とされているのが好ましい。
【００１５】
本発明の光学被膜は、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である金属膜からなり、可視光領域での反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内であることを特徴とする。この場合、光の入射角が１０〜５０°の範囲において反射率の変化量が０．５％以下であるのが好ましい。
【００１６】
本発明の他の光学被膜は、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である金属膜からなり、光波長が２５０〜４００ｎｍでの反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内であることを特徴とする。これらの光学被膜に使用される金属膜としては、例えば銀、アルミニウム、銅、クロムなどが好ましいが、特に可視光領域でフラットで高い反射特性を有すると共に、青色領域等の波長の小さい領域でも比較的高い反射特性を有する銀がよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の金属膜は、表面粗さが非常に小さく、しかも結晶の配向性がきわめて良好な単結晶質であり、光学特性に優れているという効果がある。さらに、本発明の金属膜は、耐熱温度の低い基材の表面にも形成可能であり、かつ基材との密着性に優れているという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の金属膜は、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である。金属膜の表面粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による観察によって測定することができる。原子間力顕微鏡とは、探針を付けたカンチレバーを試料表面に近づけると、原子間力によってカンチレバーがたわむのを利用して、その変位をレーザー反射光で検知し、表面の凹凸をナノメーターオーダーで画像化することができる顕微鏡をいう。このような原子間力顕微鏡で測定される表面粗さが２ｎｍ以下であるということは、実質的に平坦であることを意味する。これにより、反射率低下の大きな原因となる膜表面での光の散乱が抑制されることになる。
【００１９】
また、Ｘ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である。これは、結晶の配向性が高くかつ結晶密度が高く緻密であり、さらに金属膜の性質が均質であることを意味している。これにより、反射率低下の大きな原因となる光の膜内への吸収や散乱が抑制されることになる。すなわち、光の吸収は、光のエネルギーが膜内に熱に変換されて失われることを意味しており、膜内に不純物等の欠陥があると生じる。従って、以上の点から、本発明の金属膜は、緻密で平坦であるため、光の散乱や吸収を抑制して、高い反射率を実現していると考えられる。
【００２０】
次に、本発明の金属膜を作製する方法について説明する。図１はこの薄膜形成に使用する装置の概略を示している。チャンバ１１内の下部には、蒸発材料９をボート１に収容保持した蒸発源２０が配置されている。この蒸発源２０に対向するように、チャンバ１１内の上部には、基材１０を保持するための基材保持部２が設けられている。
【００２１】
基材保持部２は、導電性材料からなっていて、高周波電力供給電源（ＲＦ）５からの高周波電力が、マッチング装置（ＭＮ）４および直流遮蔽フィルタとしてのコンデンサ７を介して印加されるようになっている。なお、コンデンサ７は、可変コンデンサを用いてマッチング回路の一部として機能させてもよい。さらに、基材保持部２には、直流電圧印加電源(ＤＣ)６の陰極側が、高周波遮蔽フィルタとしてのコイル８を介して接続されている。高周波電力供給電源５の基材保持部２とは反対側の端子は、直流電圧印加電源６の陽極側と接続されていて、これらは接地されている。
【００２２】
ボート１は、例えば、それ自身が電気抵抗の高い材料からなっていて、例えば交流電源からなる加熱電源３からの電力供給を受けて、蒸発材料９を蒸発させるための熱を発生する。ボート１には、さらに、直流電圧印加電源６の陽極側が接続されている。
【００２３】
チャンバ１１内の空間は、排気ダクト１２および排気バルブ１３を介して真空ポンプ１４によって排気され、薄膜形成期間中において、所定の真空状態とされる。チャンバ１１内に不活性ガス(例えばアルゴンガス等)を供給するために、チャンバ１１には、流量制御装置（ＭＦＣ）２４およびガス供給配管２５を介して、不活性ガス供給源２１が接続されている。不活性ガス供給源２１からの供給／停止は、弁２１aを開閉することによって行われる。なお、図1の装置は、酸素ガス等の反応性ガスを供給するために、反応性ガス供給源２３が付設されているが、本発明ではこれを使用することはない。
【００２４】
チャンバ１１内の真空度は、真空度計１５によって計測され、この真空度計１５の出力に基づき、流量制御装置２４は、マイクロコンピュータ等からなる制御装置３０によって制御されるようになっている。これにより、不活性ガス供給源２１からのガス供給量は、チャンバ１１内の真空度が所定値に保持されるように制御される。本発明の金属膜を得るためには、チャンバ１１内の真空度は１．０×１０-2〜５．０×１０-2Ｐａ、好ましくは２．５×１０-2〜３．５×１０-2Ｐａであるのがよい。
【００２５】
基材１０の表面における薄膜の形成速度を計測するために、基材保持部２に関連して膜厚モニタ１７が設けられている。この膜厚モニタ１７の出力信号は、制御装置３０に入力されていて、この制御装置３０は、膜厚モニタ１７の出力に基づいて加熱電源３の出力を制御するようになっている。こうして、薄膜の形成速度が所望の値となるように、ボート１への通電量が制御され、蒸発材料９の蒸発量が調整される。本発明の金属膜を得るためには、当該金属膜の形成速度は１０〜２０Å／秒、好ましくは１５〜１８Å／秒であるのがよい。
【００２６】
高周波電力供給電源５は、例えば周波数１０〜５０ＭＨｚの高周波電源でよいが、一般的な１３．５６ＭＨｚに設定すればよく、放電電極としての基材保持部２の単位面積（ｃｍ2）当たり出力５０〜８００ｍＷ、好ましくは８５〜１７０ｍＷの高周波電力を基材保持部２に印加する。これに応じた高周波電界がチャンバ１１内で形成されることによって、チャンバ１１内ではガス供給配管２５から供給されるガスおよび蒸発材料９から蒸発した蒸発物からなるプラズマが生成することになる。このプラズマ中のイオン化された粒子のうち、正に帯電したものは、直流電圧印加電源６から基材保持部２に印加された直流バイアスによって、基材１０の表面へと引き寄せられる。直流電圧印加電源６からの印加電圧は１００〜４００Ｖ、好ましくは１８０〜２３０Ｖであるのがよい。
【００２７】
一方、プラズマ中の解離した電子は、直流電圧印加電源６の陽極側に接続されたボート１へと引き寄せられることになる。このとき、蒸発源２０からは蒸発材料９が継続的に蒸発しているので、蒸発粒子と電子との衝突により、プラズマの足が蒸発源２０に下りたような形状の発光体が蒸発源２０の近傍に見られる。そして、蒸発源２０の近傍に集まった電子は、接地され陽極側に接続されているボート１に吸い込まれ、ボート１上の蒸発材料９に衝突する。これによって、蒸発材料９は、ボート１による加熱と、電子の衝突とによってその蒸発が促進されることになる。すなわち、蒸発材料９への集中的な電子衝突によって低温で蒸発を促進させる効果（デポジションアシスト効果）が得られる。
【００２８】
図１に示されているように、チャンバ１１は、直流電圧印加電源６および高周波電力供給電源５のいずれにも接続されておらず、また接地もされていない。すなわち、チャンバ１１は、電気的に浮遊状態となっている。このため、基材保持部２とチャンバ１１との間での高周波放電が起こることもなく、チャンバ１１内のプラズマ中の荷電粒子がチャンバ１１の内壁に引き寄せられることもない。従って、プラズマ中の陽イオン化した粒子またはプラスに荷電した粒子は、基材１０の表面へと効率的に導かれ、プラズマ中の負の荷電粒子である電子は、ボート１上の蒸発材料９へと集中的に導かれることになる。これにより、良好な薄膜形成を実現できるとともに、電子ビームによる蒸発材料９の蒸発促進を効率的に行える。さらには、チャンバ１１の内壁に蒸発材料が付着することを抑制することができる。
【００２９】
チャンバ１１内においてプラズマが安定すると、蒸発材料９へのプラズマから電子ビームの照射によって、蒸発材料９はプラズマに吸上げられるように蒸発する。そこで、基材１０に付着する蒸発材料９の付着速度を一定に保持するために、膜厚モニタ１７の出力に基づき、制御装置３０は、加熱電源３の出力を下げる。すなわち、ボート１への通電電流または通電電圧を下げる。これにより、蒸発速度が調節される。
【００３０】
プラズマから供給される電子ビームにより蒸発材料９の蒸発が促進されるので、ボート１の加熱電流値は低く抑えることができるから、比較的低い加熱温度で蒸発材料９の蒸発を継続して維持することができ、プラズマの作用を利用した蒸着による薄膜形成を行える。
【００３１】
この実施形態における薄膜形成の特徴は、不活性ガスのチャンバ１１への供給方法にある。すなわち、この実施形態では、薄膜形成の初期段階においては、ガス供給配管２５から比較的大きな流量でチャンバ１１へガスが供給され、蒸発材料９からの蒸発が活発になると、ガス供給配管２５からのガス供給量が減少させられ、これにより、蒸発材料９からの蒸発が活発でない薄膜形成の初期段階においては、ガス供給配管２５から供給される不活性ガスのプラズマがチャンバ１１内に形成される。蒸発材料９からの蒸発が活発になると、ガス供給配管２５からのガス供給量が減少し、蒸発材料９からの蒸発粒子が支配的となった組成のプラズマがチャンバ１１内に形成されるに至る。
【００３２】
このようにして、薄膜形成の初期段階に不活性ガスをチャンバ１１に導入することにより、チャンバ１１内に安定したプラズマを速やかに形成することができる。これによって、プラズマの作用を利用した薄膜形成を初期段階から行うことができるので、良好な密着性の薄膜を基材１０の表面に形成することができる。
【００３３】
図２は、薄膜形成のより具体的なプロセスを説明するための図である。この図２には、金属膜を基材１０の表面に形成する場合に、不活性ガス供給源２１から不活性ガスをチャンバ１１内に供給しながら薄膜形成を行うプロセスの一例が記載されている。具体的には、図２(a)はガス供給量の時間変化を示し、図２(ｂ)はチャンバ１１内の真空度の時間変化を示し、図２(c)はボート１の加熱電流値の時間変化を示している。
【００３４】
薄膜形成処理の開始前の期間Ｔ１には、制御装置３０は、排気バルブ１３を開き、真空ポンプ１４によりチャンバ１１内の雰囲気が排気されて、チャンバ１１内の真空度が例えば約１０-3Ｐａに保持される。この状態から、制御装置３０は、時刻ｔ１０に弁２１ａを開いて、不活性ガス供給源２１からのガスの供給を開始させる。このガス供給が開始された後には、制御装置３０は、真空度計１５の出力信号をモニタすることによって、チャンバ１１内の真空度を、例えば２×１０-2Ｐａに保持するように流量制御装置２４を制御する。
【００３５】
これによって、ボート１への通電が開始されて蒸発材料９が加熱される期間Ｔ２には、高周波電力供給電源５から印加される高周波電界によって、チャンバ１１内でプラズマが生成される。このプラズマ中のイオン化された不活性ガスの原子や分子は、直流電圧印加電源６から基材保持部２に与えられている直流バイアスによって、基材１０へと導かれる。この不活性ガスの原子や分子が基材１０に衝突することによって、期間Ｔ２中に基材１０の望ましくない昇温が生じる場合には、基材１０の下方にシャッタ１８を設けて、基材１０に向かう不活性ガスを阻止すればよい。
【００３６】
期間Ｔ２には、制御装置３０は加熱電源３を制御して、ボート１への通電を開始する。これに伴って、ボート１への加熱電流値が上昇し、期間Ｔ２の終期には、例えば１５０Ａに達するようにする。チャンバ１１内におけるプラズマが安定する時刻ｔ１１において、制御装置３０の制御下にある駆動装置（図示せず）によってシャッタ１８が開かれ、これにより、薄膜の形成が開始される。蒸発材料９の蒸発により、蒸発粒子がプラズマ中へと導かれることになるから、一定の流量でガス供給配管２５からチャンバ１１内にガスを供給すれば、チャンバ１１内の真空度が下がる。
【００３７】
ところが、制御装置３０は、チャンバ１１内の真空度が一定値（例えば２×１０-2Ｐａ）に保持されるように流量制御装置２４を制御して、ガス供給配管２５を介するガス供給量を調整する。その結果、蒸発材料９からの蒸発量の増大に伴って、参照符号Ａで示すように、チャンバ１１への不活性ガス導入量が減少していく。従って、薄膜形成が行われている期間Ｔ３の初期においては、プラズマの組成は、不活性ガスに支配されているが、このプラズマの組成は、速やかに蒸発材料９の蒸発物によって支配された組成へと変化していく。
【００３８】
一方、プラズマからの電子の供給によって、蒸発材料９からの蒸発が促進されるので、膜厚モニタ１７の出力に基づくフィードバック制御によって、加熱電源３からボート１に供給される電流が参照符号Ｂで示すように減少することになる。例えば約２〜３秒の期間を経て、電流値は１５０Ａから８０Ａへと低下する。このため、蒸発材料９は、通常の蒸着やイオンプレーティングにおけるよりも低温状態でその蒸発が進行することになるから、蒸発源２０からの輻射熱によって基材１０が過度に昇温されることがない。
【００３９】
以上のように、この実施形態によれば、チャンバ１１に不活性ガスを導入した状態で薄膜形成を開始することにより、薄膜形成の初期段階からチャンバ１１内に良好なプラズマを生成させることができる。これにより、蒸発材料は初期段階からプラズマの作用を受けながら基材１０に効率的に導かれる。その結果、密着性の良好な金属膜を基材１０の表面に効率的に形成することができる。
【００４０】
この金属膜形成方法では、基材１０は１００℃以下、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下に保持されるので、ガラス，セラミックス，半導体材料，金属材料またはプラスチック等の基材、あるいは樹脂フィルム等の基材１０に金属膜を形成するのに好適である。例えばポリカーボネートの耐熱温度は１２０〜１３０℃、ポリメタクリル酸メチルの耐熱温度は８０℃程度であるので、これらの基材１０に対して金属膜を形成することができる。
【００４１】
図３は、本発明で使用される薄膜形成装置の他の例を示している。同図において、図１と同じ構成部材には同一符号を付し、説明を省略する。この装置は、チャンバ１１内に帯状のフィルム基材１０Ａ（樹脂フィルム等）を巻回した繰り出しローラ３１と、この繰り出しローラ３１から繰り出されたフィルム基材１０Ａを巻き取るための巻き取りローラ３２とが配置され、それらの間には基材保持部としての高周波シャフト電極２Ａが配置されている。また、高周波シャフト電極２Ａの両側には補助シャフト３３，３４が配置される。
【００４２】
高周波シャフト電極２Ａは、丸棒状の導電部材からなり、高周波電力供給電源５からの高周波電力および直流電圧印加電源６からの直流バイアスが印加される。繰り出しローラ３１および巻き取りローラ３２の下方には、高周波シャフト電極２Ａの下面側にフィルム基材１０Ａを露出させるための開口３５ａを有する防着板３５が配置される。また、蒸発源２０に関連して、ボート１へ蒸発材料を供給するためのコート材料供給器３６が配置される。
【００４３】
このような構成により、巻き取りローラ３２によりフィルム基材１０Ａを巻き取りながら、繰り出しローラ３１から繰り出されるフィルム基材１０Ａの表面に金属膜の形成を連続的に行うことができる。その他は図１、図２に示すのと同様である。
【００４４】
このように、この金属膜形成方法によれば、チャンバ１１内へプラズマを形成するためのガスが供給されるので、薄膜形成初期においてチャンバ１１内に速やかにプラズマを生成することができる。これによって、薄膜形成の初期段階から、プラズマの作用を利用した金属膜の作製が可能となり、基材１０との密着性に優れた金属膜を得ることができる。また、チャンバ１１内へのガス供給量は、薄膜形成初期に多く、その後は少なくするため、チャンバ１１内に供給された不活性ガスの原子や分子が基材１０に衝突することによる基材１０の温度上昇を抑制することができる。
【００４５】
さらに、直流印加電圧電源６から印加される直流電界により、プラズマ中のプラスに帯電した粒子または陽イオン化した粒子は、基材１０方向へと加速されて飛来し、基材１０と衝突し、基材１０表面に堆積する。これによって、被膜の形成がなされることになる。一方、負の電荷をもつ電子は、陽極側となるボート１へと加速されて、ボート１上の蒸発材料９に集中的に衝突して、蒸発材料９に蒸発のためのエネルギーを与える。こうして、熱エネルギーに代わる高いエネルギーを得た蒸発材料９は、低温でも容易に蒸発して、チャンバ１１内のプラズマ形成領域へと蒸発していく。すなわち、チャンバ１１内に形成されたプラズマ中の電子が蒸発材料９へと導かれ、これによって材料の蒸発を促進する、いわゆるデポジションアシスト効果が得られるため、抵抗加熱等による蒸発材料９の加熱エネルギーを格段に低減することができる。その結果、基材１０の温度上昇を抑制することができるので、より低温状態での薄膜形成が可能になる。
【００４６】
本発明の金属膜の厚さは約５００〜１５００Å、好ましくは８００〜１１００Åである。このような厚さの金属膜は、約５分〜１０分程度で形成することができる。この間、基材１０表面の温度は１００℃を超えることはない。また、蒸発材料９からの蒸発量は、加熱手段に与えるエネルギーおよび直流電圧印加電源６の出力を前記範囲内に制御することによって調整される。また、蒸発材料９の粒子の基材１０への衝突エネルギーは、直流電圧印加電源６の出力を前記範囲内に制御することによって調整される。これにより、蒸着物質には、基材１０表面への単なる堆積でなく、基材１０表面に形成された蒸着物質層の原子または分子配列を安定な状態に再配列させるのに充分なエネルギーを与えることができる。さらに、蒸着物質の粒子に、基材１０内に浸透して順応させるのに充分なエネルギーも与えることができる。
【００４７】
このため、本発明では、平坦で膜内欠陥が殆どなく、緻密で密着性に優れた被膜となり、殆ど純粋な金属の単結晶層に近い金属膜が得られる。
【００４８】
本発明の金属膜は、その優れた特性を利用して、下記に例示するような様々な用途に好適に使用することができる。
【００４９】
(1)基材１０がガラスの場合、例えば、鏡膜としてＡｇ膜が形成された液晶プロジェクタ用の反射鏡およびライトトンネル、反射膜としてＡｕ膜が形成された赤外線用リフレクター、反射膜として保護膜なしのＡｌ膜が形成された合光光度計，レーザ干渉計等の光学的計測機器等。
(2)基材１０がセラミックスの場合、導体層としてＡｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｗ，Ｆｅのうちの少なくとも一種が形成されたセラミック配線基板，半導体素子搭載用基板，半導体素子収納用容器の部材等。
(3)基材１０が半導体材料の場合、Ｓｉ，Ｇｅ等から成る基材１０にＺｎＳ，Ｓｉ，ＺｎＳを順次形成した赤外線反射防止部材等。
(4)基材１０がプラスチックの場合、成形により表面に所定の凹凸が形成された異形基材１０に反射膜としてＡｌ，Ａｇ等を被覆した高反射異形ミラー等。
(5)基材１０が樹脂フィルムの場合、Ｔｉ，Ａｌ等を形成した薄膜抵抗等、Ｓｉ膜を形成した太陽電池、薄膜コンデンサ等。
(6)基材１０が金属材料の場合、Ａｌの基材１０に反射膜としてＡｕ膜等を形成した赤外線ランプの集光ミラー等。
(7)その他、金属膜の劣化を防止するために、本発明の金属膜上に金属酸化膜とフッ化膜を順次積層した金属膜被覆部材等。
【００５０】
特に、本発明の金属膜は、可視光領域での反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内であるという優れた光学特性を有していることから、光反射膜、反射防止膜等の光学被膜として使用するのに最適である。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００５２】
実施例１
図１に示す薄膜形成装置を使用し、図２に示すプロセスにて銀膜を作製した。作製条件を以下に示す。
基材１０：厚さ３ｍｍのガラス板
蒸発材料９：銀
チャンバ１１内への導入ガス：アルゴンガス
高周波電力供給電源５からの基材保持部２への印加電力：周波数１３．５６ＭＨｚで８５ｍＷ／ｃｍ2（基材保持部２の単位面積当たりの印加電力）
直流印加電源６：陰極側を基材保持部２に接続し、陽極側をボート１に接続
直流印加電源６から基材保持部２への印加電圧：２３０Ｖ
チャンバ１１：接地されていない、電気的に浮遊状態
金属膜の形成速度：１８Å／秒
（a）金属膜の形成の初期段階（図２の期間Ｔ２）
チャンバ１１内の真空度：２×１０-2Ｐａで一定
加熱電源３からボート１への通電電流：２８０Ａ（Ｔ２終期）
（b）金属膜の形成段階（図２の期間Ｔ３）
チャンバ１１内の真空度：２×１０-2Ｐａで一定
加熱電源３からボート１への通電電流：２１０Ａ（Ｔ３終期）
かくして厚さ１５００Åの銀膜を基材１０表面に作製することができた。この銀薄膜作製の全期間を通じて基板１０の表面温度は、４０℃で反応するサーモシールが僅かに反応したことから、４０〜４５℃程度に保持されていた。
【００５３】
比較例１
図４に示す通常のイオンプレーティング装置を用いて基材５３（厚さ３ｍｍのガラス板）の表面に厚さ１５００Åの銀膜を作製した。この装置は、高周波電力供給電源５０に接続されたアンテナ５１付近でプラズマを発生させるようにしたものである（印加電力は周波数１３．５６ＭＨｚで４００Ｗ）。チャンバ５２内にはアルゴンガスが導入され、真空度は２×１０-2Ｐａに設定されている。基材５３とチャンバ５２とは同電位で接地されており、セルフバイアスで基材５３の表面に銀膜が形成される。蒸発材料５４である銀は電子銃５５の電子ビーム照射にて蒸発される。
【００５４】
比較例２
図５に示す通常の抵抗加熱方式の真空蒸着装置を用いて基材６３（厚さ３ｍｍのガラス板）の表面に厚さ１５００Åの銀膜を形成した。この装置は、真空度が２×１０-2Ｐａに設定されたチャンバ６２内で蒸発材料６４（銀）を交流電源６５からの加熱電流３２０Ａにて加熱して気化させ、基材６３に蒸着するようにしたものである。
【００５５】
実施例１および比較例1，２で得た各銀膜について、以下の評価試験を行った。
【００５６】
１．銀膜の表面粗さ
作製した膜厚約１５００Åの銀膜の表面状態を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ、デジタル・インスツルメンツ社製のＮａｎｏ Ｓｃｏｐｅ ＩＩ）で観察し、膜表面の凹凸をナノメーターオーダーで画像化し、これから算術平均粗さ（Ｒａ）を調べた。その結果、実施例１の銀膜は２ｎｍ以下であるのに対して、比較例１および２の銀膜は双方とも３〜５ｎｍ程度であった。
【００５７】
２．Ｘ線回折による（１１１）ピーク強度
Ｘ線回折装置（理学電気社製のＲＩＮＴ１４００Ｖ型）を用い、Ｘ線出力５０ｋＶ‐２００ｍＡ、測定範囲２閘＝１０°〜１００°、発光スリット−散乱スリット−受光スリット：１°−１°−０．３ｍｍにて測定した。その結果、実施例の銀膜は、（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上であった。これに対して、比較例１および２の銀膜は２〜１５倍であった。
【００５８】
３.反射率
(1)可視光領域での反射率測定
可視光領域（約４００〜７００ｎｍ）での反射率を光度計（（株）日立製作所製の分光光度計Ｕ−４０００）にて測定した。その結果、実施例の銀膜では反射率が純金属における理論値との差が０．２％以内であった。これに対して、比較例１および２の銀膜は双方とも２％以内であった。なお、理論値は基礎物性図表（共立出版社、昭和４７年５月１５日発行、第１２８〜１３１頁（銀））に記載の純粋な銀の屈折率から求めた。
(2)反射率の変化量
光の入射角が１０〜５０°の範囲において、反射率の変化量を前記(1)と同じ光度計にて測定した。その結果、実施例の銀膜では反射率の変化量が０．５％以内であった。これに対して、比較例１および２の銀膜は双方とも５％以上であった。
(3) 光波長が２５０〜４００ｎｍでの反射率
光波長が２５０〜４００ｎｍでの反射率を前記(1)と同じ光度計にて測定した。その結果、実施例の銀膜では純金属における理論値との差が０．５％以内であった。これに対して、比較例１および２の銀膜は双方とも１０〜１５％であった。なお、理論値は、前記基礎物性図表に記載の純粋な銀の反射率である。
【００５９】
４．耐環境性
ＭＩＬ−Ｍ−１３５０８に従い、温度５０℃、湿度９５％にて２４時間保持した後，銀膜の表面を観察した。その結果、実施例の銀膜では表面に白濁が生じなかったが、比較例１および２の銀膜にはいずれも白濁が生じていた。
５．密着性
ＭＩＬ−Ｍ−１３５０８に記載のテープテストを実施して密着性を調べた。その結果、実施例の銀膜は剥離等が生じなかったが、比較例１および２の銀膜は簡単に剥離してしまった。
【００６０】
試験例１
（アルミニウム膜の作製）
ガラス（Ｇ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリメタクリル酸メチル（ＰＭ）の各基材１０表面に、比較例１の方法（Ａ）、比較例２の方法（Ｂ）および実施例１の方法(Ｃ)を用いて、厚さ約１１００ÅのＡｌ膜を形成した。各サンプルの作製条件は以下のとおりである。
Ａ：蒸発材料として銀に代えてアルミニウムを使用し、高周波出力を４００Ｗから３８０Ｗに変えた他は比較例１と同様にして得た従来イオンプレーティング品。
Ｂ：蒸発材料として銀に代えてアルミニウムを使用し、薄膜形成速度を１８Å／秒から１５Å／秒に変えた他は比較例２と同様にして得た従来抵抗加熱品。
Ｃ：蒸発材料として銀に代えてアルミニウムを使用し、高周波出力および薄膜形成速度をそれぞれ８５ｍＷ／ｃｍ2および１８Å／秒から８０ｍＷ／ｃｍ2および１５Å／秒に変えた他は実施例１と同様にして得た本発明品。
(1)得られた各サンプルについた表面粗さを前記した方法で測定した。その結果を図６に示す。なお、サンプル名は、例えばＧ−ＡＬ−Ａならば、ガラス（Ｇ）基板１０の表面にアルミニウム（ＡＬ）膜を比較例１の方法（Ａ）で形成したことを示している。
(2) 各サンプルの反射率測定結果を図７〜９に示す。
(3) 実施例１の方法(Ｃ)、比較例１の方法（Ａ）および比較例２の方法（Ｂ）を用いて得られた各Ａｌ膜のＸ線回折測定結果を図１０〜１２に示す。
【００６１】
試験例２
（銅膜の作製）
試験例１と同様にして、ガラス（Ｇ）、ポリカーボネート（ＰＣ）およびポリメタクリル酸メチル（ＰＭ）の各基材１０表面に、実施例１の方法(Ｃ)、比較例１の方法（Ａ）および比較例２の方法（Ｂ）を用いて、厚さ約１３００ÅのＣｕ膜を形成した。各サンプルの作製条件は以下のとおりである。
Ａ：蒸発材料として銀に代えて銅を使用し、高周波出力および薄膜形成速度をそれぞれ４００Ｗおよび１８Å／秒から４２０Ｗおよび１２Å／秒に変えた他は比較例１と同様にして得た従来イオンプレーティング品。
Ｂ：蒸発材料として銀に代えて銅を使用し、薄膜形成速度を１８Å／秒から１２Å／秒に変えた他は比較例２と同様にして得た従来抵抗加熱品。
Ｃ：蒸発材料として銀に代えて銅を使用し、高周波出力および薄膜形成速度をそれぞれ８５ｍＷ／ｃｍ2および１８Å／秒から８８ｍＷ／ｃｍ2および１２Å／秒に変えた他は実施例１と同様にして得た本発明品。
(1)得られた各サンプルについた表面粗さを前記した方法で測定した。その結果を図１３に示す。なお、サンプル名は、例えばＧ−Ｃｕ−Ａならば、ガラス（Ｇ）基板１０の表面に銅（Ｃｕ）膜を比較例１の方法（Ａ）の方法で形成したことを示している。
(2) 各サンプルの反射率測定結果を図１４〜１６に示す。
(3) 図１４と同じグラフについて光波長２５０〜７００ｎｍに及ぶ範囲の反射率特性を図１７に示す。同図に示す文献値とは、前記した基礎物性図表の第４２２〜４２９頁（銅）に記載の値を示している。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の金属膜を製造するための薄膜形成装置の一例を示す概念図である。
【図２】薄膜形成のプロセスを示す説明図である。
【図３】薄膜形成装置の他の例を示す概念図である。
【図４】比較例１で金属膜を形成するために使用した通常のイオンプレーティング装置を示す概略図である。
【図５】比較例２で金属膜を形成するために使用した抵抗加熱方式の真空蒸着装置を示す概略図である。
【図６】試験例１で得た各Ａｌ膜についての蒸着方法と表面粗さとの関係を示すグラフである。
【図７】試験例１で得た各Ａｌ膜／ガラス基板の反射率を示すグラフである。
【図８】試験例１で得た各Ａｌ膜／ポリカーボネート基板の反射率を示すグラフである。
【図９】試験例１で得た各Ａｌ膜／ポリメタクリ酸メチル基板の反射率を示すグラフである。
【図１０】試験例１において、実施例１の方法を用いて得たＡｌ膜（本発明品Ｃ）のＸ線回折測定結果を示すグラフである。
【図１１】試験例１において、比較例１の方法を用いて得たＡｌ膜（従来イオンプレーティング品Ａ）のＸ線回折測定結果を示すグラフである。
【図１２】試験例１において、比較例２の方法を用いて得たＡｌ膜（従来抵抗加熱品Ｂ）のＸ線回折測定結果を示すグラフである。
【図１３】試験例２で得た各Ｃｕ膜についての蒸着方法と表面粗さとの関係を示すグラフである。
【図１４】試験例２で得た各Ｃｕ膜／ガラス基板の反射率を示すグラフである。
【図１５】試験例２で得た各Ｃｕ膜／ポリカーボネート基板の反射率を示すグラフである。
【図１６】試験例２で得た各Ｃｕ膜／ポリメタクリ酸メチル基板の反射率を示すグラフである。
【図１７】試験例２において、図１４と同じグラフについて光波長２５０〜７００ｎｍに及ぶ範囲の反射率特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１ ボート
３ 加熱電源
４ マッチング装置
５ 高周波電力供給電源
６ 直流電圧印加電源
９ 蒸発材料
１０ 基材
１１ チャンバ
２０ 蒸発源
【図１】
2007291529.tif 000002
【図２】
2007291529.tif 000003
【図３】
2007291529.tif 000004
【図４】
2007291529.tif 000005
【図５】
2007291529.tif 000006
【図６】
2007291529.tif 000007
【図７】
2007291529.tif 000008
【図８】
2007291529.tif 000009
【図９】
2007291529.tif 000010
【図１０】
2007291529.tif 000011
【図１１】
2007291529.tif 000012
【図１２】
2007291529.tif 000013
【図１３】
2007291529.tif 000014
【図１４】
2007291529.tif 000015
【図１５】
2007291529.tif 000016
【図１６】
2007291529.tif 000017
【図１７】
2007291529.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月20日(2007.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材を被覆する金属膜とを有する金属膜被覆部材であって、
前記金属膜は、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、Ｘ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上であり、かつ、その一部が前記基材内に浸透していることを特徴とする、金属膜被覆部材。
【請求項２】
可視光領域での前記金属膜の反射率は、純金属における理論値との差が０．２％以内である、請求項１に記載の金属膜被覆部材。
【請求項３】
前記金属膜の反射率の変化量は、光の入射角が１０°〜５０°の範囲において０．５％以下である、請求項２に記載の金属膜被覆部材。
【請求項４】
光波長が２５０ｎｍ〜４００ｎｍの領域での前記金属膜の反射率は、純金属における理論値との差が０．２％以内である、請求項１に記載の金属膜被覆部材。
【請求項５】
前記金属膜は蒸着物質により構成される、請求項１から４のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項６】
前記金属膜は単結晶質の膜である、請求項１から５のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項７】
前記金属膜は光学被膜である、請求項１から６のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項８】
前記金属膜は、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｗ，Ｚｎ，Ｓｉからなる群より選択される材料により構成される、請求項１から７のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項９】
前記金属膜の表面に、誘電体多層膜を更に有する、請求項１から８のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項１０】
前記基材の耐熱温度は１３０℃以下である、請求項１から９のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項１１】
前記基材がガラスの場合、前記金属膜はＡｇ、Ａｕ、またはＡｌにより構成される、請求項１から１０のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項１２】
前記基材がセラミックスの場合、前記金属膜はＡｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｗ，Ｆｅからなる群より選択される材料により構成される、請求項１から１０のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項１３】
前記基材が半導体材料の場合、前記金属膜はＺｎＳ、Ｓｉ、ＺｎＳを順次形成してなる、請求項１から１０のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項１４】
前記基材がプラスチックの異形基材の場合、前記金属膜はＡｌまたはＡｇにより構成される、請求項１から１０のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項１５】
前記基材が樹脂フィルムの場合、前記金属膜はＴｉ、Ａｌ、またはＳｉにより構成される、請求項１から１０のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項１６】
前記基材が金属材料の場合、前記金属膜はＡｕである、請求項１から１０のいずれかに記載の金属膜被覆部材。
【請求項１７】
チャンバ内に基材を保持する基材保持工程と、前記チャンバ内にプラズマ生成用ガスを供給するガス供給工程と、前記チャンバ内に高周波電界を印加する印加工程と、前記基材を被覆する金属膜の構成材料を前記チャンバ内で加熱して蒸発させる蒸発工程と、を含み、
前記ガス供給工程において、前記プラズマ生成用ガスの前記チャンバ内への供給量は、前記金属膜を形成する初期段階よりも、その後の段階の方が少なくなるように制御されることを特徴とする、金属膜被覆部材の製造方法。
【請求項１８】
前記蒸発工程において、前記金属膜を形成する初期段階より前の段階では、前記プラズマ生成用ガスの前記基材への移動を阻止する、請求項１７に記載の金属膜被覆部材の製造方法。
【請求項１９】
前記チャンバは電気的に浮遊状態とされている、請求項１７又は１８に記載の金属膜被覆部材の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、新規な金属膜被覆部材およびその製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の主たる目的は、表面粗さが非常に小さく、しかも結晶の配向性がきわめて良好な単結晶質の金属膜を有する金属膜被覆部材を提供することである。本発明の他の目的は、耐熱温度の低い基材の表面にも形成可能であり、かつ基材との密着性に優れた金属膜を有する金属膜被覆部材を提供することである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
具体的には、本発明における金属膜は、チャンバ内において表面に金属から成る薄膜を形成すべき基材を保持する工程と、プラズマを生成させるためのガスを前記チャンバ内に供給する工程と、前記チャンバ内の空間に高周波電界を印加する工程と、前記チャンバ内で薄膜の原料となる蒸発材料を加熱して蒸発させる工程と、前記チャンバへのプラズマを生成させるためのガスの供給量を、前記基材に薄膜を形成する薄膜形成の初期よりも、その後の期間の方が少なくなるように制御するガス供給量制御工程とを具備する。薄膜形成の期間中、前記基材の温度を８０℃以下に保持するのがよい。この金属膜は、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である。本発明では、前記基材と蒸発材料を保持するボートとの間に、このボート側を陽極側として直流電圧を印加する工程を含むのが好ましい。また、前記チャンバは、電気的に浮遊状態とされているのが好ましい。
前記蒸発工程においては、前記金属膜を形成する初期段階より前の段階では、前記プラズマ生成用ガスの前記基材への移動を阻止するのがよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
なお、本発明を利用した光学被膜は、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である金属膜からなり、可視光領域での反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内であることを特徴とする。この場合、光の入射角が１０〜５０・の範囲において反射率の変化量が０．５％以下であるのが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明を利用した他の光学被膜は、表面の算術平均粗さが２ｎｍ以下であり、かつＸ線回折による（１１１）ピーク強度がその他のピーク強度の合計の２０倍以上である金属膜からなり、光波長が２５０〜４００ｎｍでの反射率の純金属における理論値との差が０．２％以内であることを特徴とする。これらの光学被膜に使用される金属膜としては、例えば銀、アルミニウム、銅、クロムなどが好ましいが、特に可視光領域でフラットで高い反射特性を有すると共に、青色領域等の波長の小さい領域でも比較的高い反射特性を有する銀がよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明において、基材を被覆する金属膜は、表面粗さが非常に小さく、しかも結晶の配向性がきわめて良好な単結晶質であり、光学特性に優れているという効果がある。さらに、上記金属膜は、耐熱温度の低い基材の表面にも形成可能であり、かつ基材との密着性に優れているという効果がある。